Ajustar ecuaciones y encadenar relaciones entre masas, moles, partículas y volúmenes de gas.
Míralo en un dibujo
Modelo de partículas para 2H₂+O₂→2H₂O. Antes y después se conservan 4 átomos de hidrógeno y 2 de oxígeno; cambian sus agrupaciones.
Antes de seguir: ¿Qué se conserva al ajustar una reacción química?
Comprueba tu razonamiento
El número de átomos de cada elemento; también debe conservarse la carga total cuando se escriben especies iónicas.
Antes de empezar
Necesitas manejar: Masa molar; Ajuste de reacciones; Concentración.
Escribe en papel tu respuesta a esta pregunta antes de desplegarla.
¿Qué se conserva al ajustar?
Átomos de cada elemento y carga total.
En un minuto
- Átomos de cada elemento y carga total.
- Dato a moles, razón de coeficientes y conversión final.
- Para gases ideales a la misma presión y temperatura.
- Proporción mínima frente al número real de átomos de una molécula.
Entiende la idea
El concepto
Una ecuación química representa una transformación mediante fórmulas de reactivos y productos. Ajustarla significa escoger coeficientes que conserven el número de átomos de cada elemento y, cuando aparecen iones, la carga total. No se cambian subíndices para ajustar: hacerlo modificaría la identidad de las sustancias. Los coeficientes pueden leerse como proporciones de moléculas o de moles, no como proporciones directas de gramos.
La ruta general de un cálculo estequiométrico es convertir el dato a moles, aplicar la razón de coeficientes y convertir los moles obtenidos a la magnitud solicitada. Si los gases se comparan a la misma presión y temperatura bajo modelo ideal, sus volúmenes son proporcionales a los moles. Si cambian las condiciones, debe utilizarse pV=nRT en lugar de comparar volúmenes sin más.
Cómo utilizarlo sin errores
La composición elemental también se interpreta mediante moles. Una fórmula empírica expresa la proporción entera mínima de átomos; se obtiene dividiendo los moles de cada elemento entre el menor y, si es necesario, multiplicando para obtener enteros. La fórmula molecular es un múltiplo de la empírica y requiere conocer la masa molar.
Antes de calcular, comprueba que la ecuación está ajustada y que el dato corresponde a sustancia pura o a una cantidad corregida por pureza. En esta lección se supone que el reactivo del que parte el cálculo puede consumirse y que los demás están en exceso. La identificación explícita de reactivo limitante y rendimiento se desarrolla después. Son balances teóricos en papel, no procedimientos para ejecutar reacciones.
Fórmulas y condiciones de uso
Lee las condiciones junto con cada expresión. Una fórmula sin sus hipótesis puede dar un resultado incorrecto.
Consultar la notación textual original
Para aA→bB: n(B)=n(A)·b/a. m→n=m/M→razón estequiométrica→magnitud pedida. Fórmula molecular=(fórmula empírica)ₖ.
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1 · Ajusta la combustión completa del propano y calcula O₂ necesario para 0,50 mol de C₃H₈.
- Partimos de C₃H₈+O₂→CO₂+H₂O. Tres C exigen 3CO₂ y ocho H, 4H₂O.
- En productos hay 6+4=10 átomos O, por lo que hacen falta 5O₂: C₃H₈+5O₂→3CO₂+4H₂O.
- La razón es 5 mol O₂ por 1 mol propano; se requieren 2,5 mol O₂. Es una relación teórica, no una instrucción de combustión.
Ejemplo 2 · Un compuesto contiene 40,0 % C, 6,67 % H y 53,33 % O. Halla fórmula empírica usando masas 12,1,16; si M=180 g/mol, halla la molecular.
- Tomamos 100 g: n(C)=40/12≈3,333; n(H)=6,67/1=6,67; n(O)=53,33/16≈3,333.
- Dividiendo por 3,333 se obtiene aproximadamente 1:2:1, fórmula empírica CH₂O.
- Su masa fórmula es 30 g/mol y 180/30=6. La fórmula molecular es C₆H₁₂O₆; no determina por sí sola la estructura del compuesto.
Practica antes de mirar la solución
Práctica 1 · Para CaCO₃→CaO+CO₂, calcula CO₂ teórico a partir de 10,0 g de CaCO₃ puro. Usa M(CaCO₃)=100 y M(CO₂)=44 g/mol.
Primera ayuda
La relación molar es 1:1.
Ver solución razonada
n(CaCO₃)=10,0/100=0,100 mol; n(CO₂)=0,100 mol y m=4,40 g, si la transformación indicada es completa.
Práctica 2 · Ajusta Al+O₂→Al₂O₃.
Primera ayuda
Busca un número par de oxígenos compatible con grupos de tres.
Ver solución razonada
4Al+3O₂→2Al₂O₃. Hay cuatro Al y seis O en ambos lados.
Práctica 3 · En N₂+3H₂→2NH₃, ¿qué volumen de NH₃ corresponde teóricamente a 6 L de H₂ a las mismas p y T ideales, con N₂ en exceso?
Primera ayuda
Las razones de volumen coinciden con las de moles bajo esas condiciones.
Ver solución razonada
V(NH₃)=6·2/3=4 L. La proporción no se aplica si las condiciones de los gases son distintas.
El error que debes evitar
No aplicar razones molares directamente a masas. No redondear una proporción 1,5 a 2: multiplica todos los cocientes para obtener enteros. No alterar fórmulas al ajustar.
Comprueba lo aprendido
Autoevaluación formativa: no es una nota oficial ni un examen vigilado.
Para ajustar una ecuación se modifican…
Solución y explicación
Respuesta: Coeficientes. Los subíndices identifican las sustancias y deben conservarse.
La razón de coeficientes da directamente una razón de…
Solución y explicación
Respuesta: Moles. Las masas requieren convertir mediante masas molares.
Una fórmula empírica informa…
Solución y explicación
Respuesta: La proporción mínima de átomos. Para la molecular hace falta información adicional.
Recupera las ideas de memoria
Antes de revelar cada respuesta, di la tuya en voz alta o escríbela. Marca si la recordabas para programar el siguiente repaso.
¿Qué se conserva al ajustar?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Átomos de cada elemento y carga total.
Intenta responder antes de mirar.
¿Ruta básica de estequiometría?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Dato a moles, razón de coeficientes y conversión final.
Intenta responder antes de mirar.
¿Cuándo comparar volúmenes por coeficientes?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Para gases ideales a la misma presión y temperatura.
Intenta responder antes de mirar.
¿Qué distingue empírica y molecular?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Proporción mínima frente al número real de átomos de una molécula.
Intenta responder antes de mirar.
Explícalo y llévalo a otro problema
Comprueba conservación de masa en CaCO₃→CaO+CO₂ usando M(CaO)=56 g/mol y explica por qué 100=56+44 no permite omitir la conversión molar en cualquier reacción.
Cierre en papel: explica el procedimiento, anota una condición de validez y vuelve a resolver un ejercicio que te haya costado sin consultar sus pasos.
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Fuentes y revisión editorial
Material de elaboración propia con asistencia de IA. Revisión docente final pendiente. La comprobación técnica no certifica la adaptación a una convocatoria concreta de PAU.